Salicornia: Cultivo alternativo para tierras salinas de Sonora y Arizona

Por Juan Manuel Vargas LópezTania Izamary BarrerasMabel Rivera LópezUniversidad de Sonora.

Las halófitas se pueden encontrar casi en cualquier parte, las plantas pueden crecer si hay la presencia de sal ya sea en el agua o en el suelo. Seguido se piensa que sólo pueden crecer en las orillas del mar y estuarios, pero también pueden estar en lugares salinos tierra adentro (lados secos) a lo largo de El Gran Lago Salado en Utah, E.U.A. También, las halófitas son asociadas con el calor, climas secos, ya que en estos lugares son más prevalecientes los suelos con sal, pero también pueden ser encontradas en climas fríos. Sin embargo, el número de halófitas es usualmente mayor en climas más calientes y secos.

¿Cómo crecen?Hasta hace poco apenas se sabía como las halófitas se las arreglaban para crecer en tan diversas condiciones, pero ahora con el trabajo creado o hecho en fotosíntesis o Biología celular de plantas, se está aprendiendo y discutiendo mucho. Sin embargo para nuestros propósitos las halófitas están divididas en dos clases: las halófitas eventuales y las euhalófitas. Las halófitas eventuales, son aquellas plantas que tienen desarrollo óptimo en suelos o aguas no salinas, pero que son capaces de tolerar más sal que las plantas convencionales. Por otra parte las euhalófitas mostrarán su óptimo crecimiento en agua o suelos con condiciones de sal específica y para algunas de esas plantas el contenido de sal debe ser verdaderamente alto. Estas últimas son las chicas atractivas del mundo de las halófitas.

Sin adentrar mucho en el tema es suficiente decir que las halófitas poseen un mecanismo regulatorio para manejar la sal y la función de éstas en de tres maneras: Ellas pueden excluir la sal, excretarla o almacenarla. La exclusión toma lugar en las raíces, donde simplemente no se admite sal dentro de la sabia vascular. Esto puede ser involucrado con el bombeo hacia afuera de la sal utilizando un mecanismo de ultrafiltración.

Las plantas del tipo excretor tienen células

Salicornia: An Alternative crop for saline lands of the Sonora-Arizona States

By Juan Manuel Vargas LópezTania Izamary BarrerasMabel Rivera LópezUniversidad de Sonora.

Halophytes can be found almost anywhere plants can grow and there is the presence of salt, either in the water or the soils. Often they are thought of as growing only along seashores or in estuaries, but they can just as well be found in inland salines or dry lake beds, along the edges of the Great Salt Lake in Utah. Also, halophytes usually are associated with warm, dry climates, since it is in these areas where soil-salt buildups are most prevalent, but they can be found in cold and damp climates as well. The number and variety of halophytes, however, are usually greater in warmer and dryer climates.

How do they grow?Until relatively recently, little was known about how halophytes manage to grow in such adverse conditions, but now with the creative work being done in photosynthesis and in cellular plant biology, much is being learned and discussed. For our purposes, however, it is enough to know that halophytes are divided basically into two classes: the facultative halophytes and the euhalophytes. The facultative halophytes are those plant which have their optimum development in non-saline soils or waters, but they are able to tolerate more salt than conventional plants. Euhalophytes, on the other hand, will show their optimum growth in soil and water conditions with a specific salt content, and for certain of these plants, the salt content can be high, indeed. These latter plants obviously are the glamour boys of the halophyte world.

Without getting into the complexities oft he subject, suffice it to say that halophytes possess regulatory mechanism to handle salts, and these mechanism function in three essential ways. They can exclude the salts, excrete them, or they can store them.

Exclusion takes place at the roots, which simply do not admit salts into the vascular sap. This can involve an active pumping of salts outward, like bailing out a boat or, as in the case of mangrove plants, using an ultrafiltration mechanism. The

glandulares capaces de separar la sal, utilizando el agua y deshaciéndose del exceso.

Por otro lado, las halófitas carnosas pueden incrementar su nivel de agua diluyendo la sal a un nivel tolerable. Algunas halófitas pueden utilizar los tres mecanismos anteriores.

Obviamente las halófitas son convertidores fotosintéticos altamente eficientes, y tienen que hacerlo, porque requieren energía, bombear, filtrar, separar y excretar la sal. Pero tendremos más que decir acerca de esto, cuando nos respondamos a la siguiente pregunta:

¿Qué son las halófitas ?Las halófitas son aquellas plantas que toleran o demandan concentraciones de cloruro de sodio, en el agua del suelo que ellas absorben dependiendo de las condiciones del hábitat ellas han desa-rrollado diferentes estrategias para sobrevivir, en ocasiones en agua de suelos con altos contenidos de sal. Dependiendo de su demanda de sales de sodio, uno las puede distinguir en halófitas obligadas y las eventuales. La obligatoriedad significa que ellas necesitan sal y eventual significa que ellas pueden vivir bajo condiciones de agua fresca. Otras divisiones son las hidro-halófitas y xero-halófitas. Las hidro-halófitas crecen en condiciones acuáticas o en suelos húmedos. En la mayoría de los manglares y de las especies salinas que se encuentran a lo largo de las costas son hidro-halófitas .

Las xero-halófitas pueden crecer en hábitat, donde el suelo es salino, pero tan seco que pudiera causar problemas para la disponibilidad de agua para la planta. La mayoría de las especies en sabkhas de áreas desérticas son xero-halófitas muchas de ellas son carnosas. Basado en una división morfológica se pueden distinguir a unas halófitas carnosas, las cuales tienen una vejiga de sal en la superficie de las hojas, de las que excretan sal con evaporación de agua donde los cristales de sal permanecen visibles en la superficie de la hoja. Bajo niveles bajos de salinidad, algunas plantas son capaces de excluir la sal sacándolas por la raíz. Muchas plantas caen dentro de muchas de las categorías listadas anteriormente. Todas poseen genes que les permiten administrar la salinidad respectiva a la que deben trabajar. La definición general de una halófita puede ser por lo tanto: Son plantas capaces de vivir bajo salinidades elevadas en su promedio de crecimiento.

Ellas son cualquiera de las plantas no algas que pueden sobrevivir en condiciones de sal donde se excluya al resto de las plantas. El nombre viene de combinar el griego para sal y plant-halo y phyte. Muchas cosechas no pueden crecer con agua, arriba de las 5000 ppm de sal, mientras que las halófitas pueden sobrevivir hasta 30 - 40000 ppm.

Las halófitas no son nuevas. Probablemente existen desde que los océanos se volvieron salados; sólo que el hombre no les ha puesto mucha atención.

excretive-type plants have glandular cells capable of isolating the salts taken up with the water and then getting rid of the excess. The succulent halophytes, on the other hand, can increase their water content, thereby diluting the salt to a tolerable level. Some halophytes may resort to all three mechanism.

Obviously, halophytes are highly efficient photosynthetic converters. They have to be, because it takes energy to pump, filter, isolate and excrete the salts. But we will have more to say about this in answering the next question.

What are Halophytes?Halophytes are plants which tolerate or even demand sodium chloride concentrations in the soil water they absorb. Depending on the habitat conditions they have developed different strategies to survive in sometimes very high salt content in the soil water. Depending on their tolerance and demands for sodium salts one distinguishes obligate and facultative halophytes. Obligatory means that they need some salt , facultative means they can live also under freshwater conditions. Further divisions are hydro-halophytes and xero-halophytes. Hydro-halophytes grow in aquatic conditions or on wet soil. Most mangroves and saltmarsh species along coastlines are hydrohalophytes.

Xerohalophytes may grow in habitats where the soil is always saline but where the soil may dry out so much as to cause problems with water availability for the plant. Most species in sabkhas of desert areas are xero-halophytes. Many of them are succulent. Still another divisions is morphologically based. One distinguishes succulent halophytes, halophytes with salt bladders on the leaf surface, and those which excrete the salt with evaporation water, where the salt crystals remain visible on the leaf surface. Under lower salinity levels some plants are able to exclude the salt otherwise taken up by the roots. Many plants fall under several of the above listed categories. They all possess genes which allow them to master the respective salinity under which the must operate. The overall definition of a halophyte may be therefore: Halophytes are plants which are able to live under elevated salinities in their growth media.

They are any of those non-algal plants that can survive in conditions so salty as to exclude most other plants. The name comes from the combining form of the classical Greek for salt and plant-halo and phyte. Most agricultural crops cannot be grown with water above 5,000 parts per million (ppm) salinity, whereas halophytes can survive in salinities greater than seawater, 30-40,000 ppm.

Halophytes are not new on the scene. They probably have been around since the seas turned salty, and maybe before that. It's just that modern man has not paid much attention to them. The aboriginal inhabitants of our Southwest and of northwest Mexico, however,

Los aborígenes del suroeste y noroeste de México, sin embargo sabían de ellas, debido a que hay evidencia arqueológica de que ellos utilizaron algunas de las semillas como comida.

Siguiendo una búsqueda en la literatura, se estima que el número total de especies y va-riedades de halófitas en el mundo aún no se ha determinado de contabilizar. El número más grande que se reporta son 550 especies de 220 géneros en 75 familias, pero otros autores creen que deba haber muchos más quizás 1000 y son en todos los tamaños y formas.

Halófitas y suelos. Las halófitas crecen en suelos con elevadas salinidades, la salinidad es usualmente dominada por el cloruro de sodio (NaCl), las aguas de lagos pueden diferir grandemente esa composición. Esto es importante para las plantas. La adaptación al NaCl es aparentemente más fácil que la adaptación para MgCl3, NaHCO3.

La textura del suelo también es importante. En la orilla del mar se requiere fuerza adicional en las plantas debido al movimiento del área por las olas. Finos sedimentos de barro en la costa pueden mantener agua más tiempo que los suelos arenosos. La composición química de las partículas sólidas también es importante, la arena de la orilla del mar puede consistir en más de un 90 % de conchitas quebradas y otras estructuras animales. Esto es principalmente CaCO3. En contraste, las dunas de arena adentro consisten principalmente de SiO2 y otros materiales de tierra.

Halófitas y requerimientos de agua La descripción corta de clima y paráme-tros de suelo del ambiente de halófitas demuestra que bajo cualquier régimen de temperatura favorable, el suministro y la calidad del agua requiere mayor atención. Existe una gran utilización de halófitas en muchos de los casos la cantidad y calidad del agua irrigada, tanto como los parámetros económicos controlan cualquier utilización posible.

El punto clave para la irrigación es la demanda de salinidad en cada especie para la utilización. Hay un gran rango de salinidad entre las especies, inclusive en una especie. Algunos de ellos son dados en las listas de 2600 especies. Debido a la importancia de estos parámetros se han desarrollado chequeos rápidos para niveles de tolerancia de salinidad. Para aplicaciones prácticas se necesita poner atención en el agua de irrigación por ejemplo la calidad de agua de desperdicio de sistemas de irrigación para cultivo. Las halófitas toleran mas afluencia de metales pesados y grandes moléculas orgánicas que las glicófitas.

Cosecha de SalicorniaLa salicornia es una cosecha inusualmente versátil. Las puntas jóvenes de las plantas son

knew about them, since there is archeological evidence that they used some of the seed-producing halophyte plants for food.

Following a search of the literature, is estimated that the total number of halophyte species and varieties in the world has yet to be tabulated. The largest numbers that is reported were 550 species from 220 genera in 75 families, but other authors believe that there must be many more, perhaps over a thousand. And they come in all sizes and shapes-bushes, succulents, grasses and trees.

Halophytes and soilsHalophytes occur naturally on soil with elevated salinities. The salinity is usually dominated by sodium chloride (NaCl). Landlocked waters may differ greatly from that composition. This is important for plants. The adaptation to NaCl is apparently easier than the adaptation to MgCl2, NaHCO3.

The texture of the soil is also important. On the seashore stretches of coarse sand which moves with the weaves exerts additional force upon the plants. Its water holding capacity is very low and gets full aeration twice a day with the tides. Fine sediments at the coasts are either silt or clay which hold the water much longer than the sandy soils. The chemical composition of the solid particles is also important. Seashore sand may consist up to 90% of broken shells and other structural enforcements of animals. This is mainly CaCO3. In contrast inland sands dunes consist mainly of SiO2 an other ground earth crust material.

Halophytes and water requirementsThe short description of climate and soil parameters of the halophyte environment demonstrates that under any favourable temperature regime the water supply and its quality requires foremost attention. As far as farming, cropping or feed production is concerned, the choice of the best irrigation method is as important as choosing the optimal fertilizing technique. There is wide span of halophyte utilisation. In most cases amount and quality of the irrigation water as well as economic parameters control any possible utilisation. They key point for irrigation is the demand on salinity of each species chosen for utilisation. There are wide ranges of salinity tolerances among species and even within species wide margins of salinity tolerance as well as requirements. Some of them are given in the listing of the 2600 species by Menzel and Lieth (1999). Because of the importance of this parameter, the CA has developed quick checks for salinity tolerance levels. For practical applications of halophyte utilisation we need to pay attention to the quality of the irrigation water (e.g. the wastewater qualities from agricultural irrigation systems). Halophytes tolerate more influx of heavy metals and large organic molecules than glycophytes.

cortadas y vendidas como vegetales de gourmet.

Estas puntas verdes saladas son atractivas frescas o preparadas en numerosas recetas. La sa-licornia fresca es ahora vendida en Estados Unidos. Productos de valor agregado como el pesio, condimento y salsa que son muy vendidos.

Aceite de SalicorniaCuando la planta madura, las puntas se vuelven leñosas y se cubren con semillas pequeñas. La semilla puede procesarse para obtener aceite de alta calidad. El aceite tiene mercado en Estados Unidos, pero tiene potencial real en países como la India, donde la dieta promedio es deficiente en aceite.

Productos de SalicorniaLa harina sobrante del proceso de extracción del aceite es molida junto con gluten libre de flúor y otros productos. Después que ha sido cernida para remover las semillas, la rebaba o sobrante puede ser utilizado para alimentar animales. También puede ser utilizado como sustituto para madera u otras fibras. En algunas áreas como Africa donde la madera se escasea, la paja de salicornia puede ser una porción muy valiosa de la planta.

El valor de mercado de otros productos de cultivos de agua de mar tales como el camarón y el pescado son bien conocidos. Actualmente, muchas regiones con acuíferos salinos, están importando comida a costa de su presupuesto. Más de un millón de personas mueren cada año por su mala nutrición. Ayudar a países a que se vuelven autosuficientes debería ser el principal objetivo de cualquier programa de cultivo de halófitas.

En la selección potencial de cultivos de halófitas para su desarrollo, el gran campo de plantas debe ser revisado. Debido a que la mayor parte de la nutrición humana se deriva ya sea directa o indirectamente de algún cereal (trigo, maíz, arroz, avena, centeno, cebada), resulta de primordial interés conducir estudios más amplios sobre la utilización de salicornia.

 

Salicornia CropsSalicornia is an unusually versatile crop. The emerald green tips of young salicornia plants are cut and sold as a gourmet vegetable to retail produce vendors and restaurants.

These salty green tips are appealing fresh or prepared in numerous recipes.

By staggering the planting, fresh salicornia from salicornia international farms is now being sold in the United States year round. Value--added products like pesto, relishes, and salsa are also being marketed.

Salicornia OilWhen the plant matures, the tips become woody and covered with small seeds. In addition to their value as stock for new plantings, these seeds can also be processed to yield a high quality edible oil.

The oil has a market in the United States, but its real potential is in countries such as India. Countries where, according to the World Health Organization, the average diet is deficient in edible oil.

Salicornia MealThe meal left from the oil extraction process is milled into a high-protein, gluten-free flour and other products. After it has been threshed to remove the seeds, the straw can be fed to animals. It can also be used as a substitute for wood or other fibers in particle board and fire logs or briquettes for cooking. In some areas, such as Africa, where wood is in short supply, salicornia straw may be the most valuable portion of the plant.

The market value of other products of integrated sea water farming, Such as shrimp and fish, are well known.

Presently, many regions with vast quantities of saline aquifers are importing food at costs beyond their budgets. Over a million people die each year due to starvation and malnutrition. Helping countries to become self-sufficient should be a main goal of any halophyte crop program.

In selecting potential halophytic crop for development, the large field of potential plants needs to be screened. Because the bulk of human nutrition is derived either directly or indirectly from a grass (wheat, corn, rice, barley, oats, rye, pasture for beef, milk, etc.), it might behoove us to look for halophytic grass.

Guerrero No. 39 entre calle Luis Donaldo Colosio y Sonora, Col. CentroHermosillo, Sonora, México

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